雙排樁錨式邊坡支護技術在市政道路高陡邊坡加固中的應用探析

文∕韓彬

1 工程概況

某項目滑坡第一層的坡度為8m，最大填充高度為18.3m，坡度為1∶2.13。通過對現場實際情況勘測，部分擋土墻外側的斜坡段上設有樁板墻；防滑樁的尺寸為1.9×2.7m，距離為6m，并且在樁之間接有內置的板式支架。進一步的地質調查表明，該路段的斜坡路基處于舊滑坡上，總體不穩定。道路右側有22 個防滑柱，其中1～13 柱的變形程度不同，且9 柱已經倒下，道路變形仍在增加。明年雨季的道路風險會更高，亟須解決[1]。

2 防滑樁處理設計

2.1 K16+060-K16+135

K16+090 節位于滑坡的邊界附近，且K16+090 部分總體穩定。根據實際現場調查顯示，該路段的前緣沒有高低不平，但路面已經存在著沉降的問題。為了防止將來該路基的不穩定性，考慮對路基的K16+060-K16+110 進行預加固。該預加固位置通常設置在具有最佳強度和最經濟的防滑部分上。但是，由于防滑段距離市政道路120m，并且該路基段的地面相交處很陡，路基的坡度可能會被剪切，因此防滑樁不能有效地工作。將防滑樁放置在距線中心35m 的斜坡頂部，以限制斜坡床的頂部；并根據截面K16+090的計算結果，斜坡頂部的滑動力為781kN/m，建議的防滑樁尺寸為2×3m，間距為5m，樁長為25m。錨固段進入深滑動面下方，嵌入部分要短一些。為了防止防滑柱翻倒，建議將一系列錨索施加到柱上，并且錨索的預張緊可以施加到50%，樁的長度必須適合實際的地質條件[2]。為了防止路基的坡度下降，在樁后要填充背壓，并使用內置的固定板在樁之間固定地面，以確保路基的穩定性。

2.2 K16+130-K16+220

K16+130-K16+150 部分是過渡部分。涵洞內部連接了2 個防滑樁，涵洞小樁號為K16+135，以連接到截面K16+130-K16+220。防滑樁的尺寸為2×3m，距離為5m，樁長為20m。K16+130-K16+220 截面，根據K16+150、K16+190 截面使用安全系數K=1.15，計算推力結果如下，在K16+150 截面的左側的推力為1536kN/m，在K16+190 截面左側的推力為1658kN/m，兩者之間的推力差異不是很大。根據最不利的原則，型材滑塊K16+190 被用作施工基礎。防滑柱位于路基左側線中心20m 處；防滑樁的尺寸為2.5×3.5m，距離為5m。另外，樁的長度為28～36m，錨固段的長度為12～14m。樁長必須根據實際地質情況進行調整。為了減少防滑桿頂側的位移并增加對防滑桿傾斜的抵抗力，建議在防滑桿的頂部上附接兩排錨索。錨索的錨固力為500kN。根據計算，滿足要求。如果后緣的滑動力為0，且滑動力不再傳遞到前緣，則在左側安裝一個防滑柱以承受滑坡后緣的滑動力。在防滑處理后邊緣后，沒有推力傳遞到前邊緣[3]。現在，將穩定系數K=1.15 用于計算整個滑坡的整體穩定性，結果如下：在插入左支架之后，滑動力大大降低，但是由于滑動表面的未支撐部分已基本穿透，因此處于連續蠕變變形階段；并且因為左支架未考慮次滑動表面，在大雨的情況下可能會加劇發展，因此仍然有必要支撐路基的外部。現在計算出支撐位置的滑動力，如表1所示，深層滑坡K16+150 和K16+190 的推力遠大于兩者的滑動面推力。因此，設計是基于深滑動面和平坦滑動面考慮的。

表1 推力計算結果表（穩定系數K=1.15）

從表1 中可以看出，在載體上的滑動力非常大并且難以處理。但是，由于防滑樁被埋在巖石和地面中，因此建議將防滑樁的前緣作為防滑段，并考慮樁的前阻力。當K=1 時，抗滑樁的阻力是滑坡推力和樁前的被動土壓力中的較小值。根據《公路路基設計規范》（JTGD30-2015），樁前的阻力可以由樁前的滑體達到極限平衡時的滑坡推力確定，也可以由樁前的被動土壓力確定，具體取決于哪個值較小。如果K=1，則根據計算結果計算支撐位置的滑動力。

K16+150 疊層的正面阻力小于K16+190 疊層的正面阻力。根據被動土壓力公式，被動土壓力計算為8544kN/m。在樁的最終平衡狀態下，被動土壓力遠大于滑動力，因此，假定截面K16+150 的前阻力為1733kN/m，右側K16+150 的阻力；滑動樁支撐的推力為1632kN/m，樁K16+190 的前阻力為2931kN/m，推力右滑動樁支架K16+190 為953kN/m。根據最不利的原理，它是基于型材支架K16+150 上的推力。右側防滑柱的支撐位置不僅應考慮整個滑動，還應考慮次級滑動表面。總體而言，防滑柱距離生產線中心40m，即在現有防滑柱外部3m。根據上述推力，防滑柱的尺寸為2.5×3.5m，距離為5m，柱的長度為30～36m，錨固段的長度為12～14mm；樁的長度應有效地適應地質條件[4]。為了減少防滑桿頂部的位移并增加防滑桿的傾斜阻力，建議在防滑桿頂部放置兩排錨索，錨索的錨固力為500kN。為了最大程度地發揮防滑柱的作用，建議在橫梁的頂部放置一個梁。梁長2.5m，寬2m，深2m，混凝土剛好填充在梁的后面，連接防滑樁，以確保其具備更好的功能。截面K16+130-K16+220 右側的現有擋土墻已變形，為了防止在擋土墻外面建造防滑樁時擋土墻變得不穩定，在擋土墻上增加了兩排框架錨索以加固整個滑坡，這也是建造外部防滑柱的安全保證。

3 雙排防滑樁施工要點分析

3.1 防滑樁的樁長和錨索的錨固長度必須妥善管理和動態設計，動態設計必須基于開挖的地質資料。

3.2 在施工期間，應根據施工情況進行墻體防護工程。土層中的單層保護墻的原理不應超過50cm。在施工過程中，應加強防護墻的變形監測和防護墻的相互連接，并采用2.5×3.5m 的防滑樁防護墻；滑動面上方的部分由工字鋼和鋼板支撐，隔壁的其余部分應由合適的側支撐進行支撐，或者在每個隔壁的接頭中嵌入φ32mm 的鋼筋，以進行對角支撐。同時，還應加強對表面變形和位移的監控，以確保挖掘機的安全。

3.3 樁是用C30 現澆混凝土制成的多孔樁。所有鋼筋均為HRB400 鋼筋，并在施工前應檢查其強度。

3.4 在施工期間，應排干防滑樁上的斜坡，以防止地表水滲出，使斜坡進一步惡化。如果在開挖過程中存在大量地下水，則應采取必要的排水措施，以確保樁壁巖石和土壤的穩定性[5]。

3.5 在開挖樁孔時，應記錄地質情況，例如每根樁的強弱風化界面。樁的長度應根據現場的實際地質條件進行調整。

3.6 在挖樁孔時，應避免使用爆破結構，以免破壞巖體的完整性并導致孔壁脫落。施工期間，應在土層中對墻進行保護，墻材料的強度不應小于樁周圍土的強度。

3.7 防滑柱的最上排應每隔2 個建造1 次，同樣防滑柱的下排也應每隔2 個建造1 次。下一批樁的施工必須在上部樁的混凝土強度達到設計的70%之后進行，嚴禁同時挖掘附近的樁。為了加快項目進度，可以在混凝土中添加早期強度劑，以縮短混凝土養護時間。澆注必須連續進行，以確保樁的質量。

3.8 下排樁的建造相對接近現有的防滑樁。在施工過程中，必須始終監視現有樁的變形。如果發現現有樁存在任何變形，則必須立即停止施工，以確保人員和設備的安全。

3.9 防滑柱的張緊鋼桿必須安裝在受力側，并且不得更換；必須焊接鋼筋，并且連接的類型和質量必須符合規格要求。當3 個張緊鋼筋以“單品”形式重疊布置時，應將它們焊接成梁；1m 內的接縫比應小于5%，預應力鋼棒的伸出位置應避免靠近滑動表面[6]。

3.10 樁的質量控制和檢查應按照有關規范進行，并在樁上放置觀察點。

3.11 施工期間地下通風良好，以確保施工安全。

3.12 每個防滑柱都必須經過聲學測試。

3.13 施工期間，應由專職人員組織引導交通，張貼標志和告示，加強監督檢查，確保施工人員和車輛的安全。

3.14 防滑樁施工后形成的坑，應及時填充和關閉，以防止積水。

4 結語

雙排樁錨固邊坡支護技術可以顯著提高市政道路施工的穩定性和安全性，并具有較好的防護效果。這種施工方法的科學應用可以提高市政道路邊坡的穩定性，進而提高工程的整體質量。本文通過適當的受力分析，檢查了邊坡支護技術在項目中的具體應用以及防滑樁設計方案的可行性，最后總結了防滑樁的施工要求，以供參考。